锰、铅联合染毒对小鼠肝内部分生化指标的影响
作者：于淑兰 邓一夫 王悦 吴萍 苏忆兰 Zhang W 徐群渊
单位：于淑兰(首都医科大学附属北京朝阳医院，北京 10020)；Zhang W(Columbia University School of Public Health)；徐群渊(首都医科大学神经科学研究所)；邓一夫 王悦 吴萍 苏忆兰(首都医科大学预防医学系)
关键词：
卫生毒理学杂志000415 长期暴露于较高浓度的重金属锰、铅，均可造成包括中枢神经系统在内的损害。尽管管理毒理学的危险度评价推测使用MMT代替四乙基铅，环境中锰含量增加不会造成目前技术方法可检查到的机体损害，但也有不少研究结果表明在一定条件下，如铁、镁、锌、硒缺乏，锰、铅联合作用[1]、特殊疾病状态、婴幼儿发育期等均可造成机体对锰毒性的敏感性增加[2，3]。我们采用腹腔注射染毒方式，观察了锰、铅联合染毒对小鼠体内部分生化指标的影响。
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1 材料与方法
1.1 试剂 氯化锰(MnCL24H2O)、醋酸铅(Pb(C2H3O2)2)，上海金山试剂厂生产。
1.2 动物分组与处理 雄性昆明种小鼠(首都医科大学动物实验中心提供)36只，体重18～20 g，随机分为4个组，每组9只小鼠，腹腔注射液体量为0.2 ml/20 g体重。锰染毒组注射25 mmol MnCL2溶液；铅染毒组注射25 mmol Pb(C2H3O2)2溶液；锰、铅联合染毒组注射25 mmol MnCL2溶液2 h后，等量注射25 mmol Pb(C2H3O2)2溶液；对照组注射0.2 ml/20 g体重生理盐水。染毒前小鼠留置实验室内适应一周。各组均在无麻醉状态下腹腔注射染毒7 d，自由进食饮水，第8天称重后断头处死小鼠，迅速取出肝脏，称重后，冰浴中研磨制备质量浓度为25%的肝组织匀浆(磷酸盐缓冲液，pH8.0)，直接使用质量浓度为25%的肝匀浆测定GSH(还原型谷胱甘肽)含量和ALAD(δ氨基-γ-酮戊酸脱水酶)活性，MDA(丙二醛)含量采用质量浓度为10%的肝组织匀浆测定。
, 百拇医药
1.3 观察指标(1)肝脏脏器比；(2)GSH含量测定参照Jollow DL(1974)的方法[4]；(3)MDA含量测定参照Mihara M(1980)的方法[5]；(4)ALAD活性测定参照Schlick E(1983)的方法[6]。
2 结果
不同染毒组腹腔连续注射染毒7 d后肝脏脏器比、肝组织匀浆中GSH、MDA含量、ALAD活性测定结果见表1。
结果表明：尽管锰、铅单独染毒后未见肝脏脏器比明显改变，但锰、铅联合染毒组较对照组和锰、铅单独腹腔注射染毒组肝脏脏器比明显增大，进一步分析表明锰、铅联合染毒组肝脏重量与另外3组并无明显变化，但体重明显低于其他3组，造成锰、铅联合染毒组肝脏脏器比增大。3个染毒组GSH含量均较对照组减少，其中锰、铅联合染毒组较对照组的减少量差异有非常显著性，较锰、铅单独染毒组亦差异明显。MDA 3个染毒组均较对照组明显增加，其中锰、铅联合染毒组的增加量差异有非常显著性，较锰、铅单独染毒组亦差异明显。ALAD活性锰单独染毒组与对照组相比无明显改变，铅单独染毒组和锰、铅联合染毒组较对照组明显减弱，且锰、铅联合染毒组ALAD活性较铅单独染毒组亦有明显减弱。
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表1 染毒组和对照组小鼠肝脏脏器比、肝组织匀浆中GSH、MDA含量和
ALAD活性(
±s) 组别
肝脏脏器比
(%)
GSH
(mmol/g肝组织)
MDA
(mmol/g肝组织)
ALAD
(U/g肝组织)
, 百拇医药 (Ⅰ)锰染毒组
5.36±1.41
17.37±9.73
296±39*
457±60
(Ⅱ)铅染毒组
5.26±1.62
16.49±5.56
272±32*
357±31**
(Ⅲ)锰、铅联合染毒组
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6.47±1.22*
10.32±5.76**
423±65**
302±27**
(Ⅳ)对照组
5.12±0.77
22.78±5.43
222±27
463±33
与对照组相比，P<0.05，P<0.01；各组动物数：Ⅰ=9,Ⅱ=9,Ⅲ=7,Ⅳ=93 讨论
, 百拇医药
铅可作用于机体的各系统与器官，主要损害神经、造血、消化、心血管和泌尿系统，铅可与巯基结合，从而作用于含巯基的酶；铅可抑制磷酸化，影响能量产生，抑制三磷酸腺苷酶而影响细胞膜运输功能。锰对线粒体具有特殊亲和力，在富有线粒体的细胞和神经突触内抑制线粒体内三磷酸腺苷酶和溶酶体中酸性磷酸酶活力，慢性锰中毒时主要表现为锥体外系统神经障碍。由于铅对机体的明显损害作用已为公众所重视，近十余年来，铅的使用及其对环境的污染日益减少，汽油中作为抗爆剂四乙基铅在许多欧美国家已被安全性较高的有机锰化合物MMT所替代。MMT燃烧后形成锰的氧化物，造成环境中锰含量增加，但迄今为止锰的毒理学研究仍不够十分深入，锰的中毒机理仍不十分清楚。同时由于许多人体内已蓄积有一定量的铅，蓄积在骨骼内的不溶性的磷酸铅在饥饿、酗酒、疾病等状态下，可以从骨骼内游离入血液。锰、铅之间是否存在联合毒作用；锰、铅与其他毒物，与机体内外环境之间的联合作用均知之甚少。Chiba和Kikuchi[7]报道静脉注射锰、铅联合染毒，在锰、铅剂量均在5 mmol时，即可延缓ALAD的活性恢复，Hussain等[1]报道，锰、铅联合染毒可明显减低Na\,K-ATP酶的活性，但对MDA的影响不明显；锰在特殊条件下的毒作用研究，Sanchez-Morito等[8]报道，镁缺乏可明显增加机体锰的吸收，Vojtisek等[2]报道幼年动物与成年动物相比，锰在体内更容易蓄积，Dorman等[3]报道新生大鼠对锰诱导的神经毒性更为敏感。以上研究均表明，尽管目前管理毒理学的危险评价提示MMT替代四乙基铅后，锰对机体的影响甚微，但在特殊情况下，锰仍有可能对机体产生危害。
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本研究结果表明，锰、铅单独染毒，均可造成小鼠肝内GSH含量下降，MDA含量升高；联合染毒时，改变更为明显，且与单独染毒相比，亦有明显改变。研究结果提示，在较高剂量的染毒条件下锰、铅对肝脏的毒性可能存在相加作用；锰、铅等毒物之间的联合作用，应引起人们的高度重视，并应进行更为深入的研究。
参考文献
[1] Hussian T,Ali MM,Chandra SV.The combinated effect of pb and Mn on moneamine uptake and Na.K-ATPase in striatal synaptosomes.J Appl Toxicol,1987.7:277-280.
[2] Vojtisek M,Knotkova,Svandova E,et al.Manganese retention in rat brain.Rev Environ Health,1999.14:251-256.
, http://www.100md.com
[3] Dorman DC,Struve MF,Vitarella D,et al.Neurotoxicity of manganese chloride in neonatal and adult CD rats following subchronic(21-day)highdose oral exposure.J Appl Toxicol,2000.20:179-187.
[4] Jollow DL,Mitchell JR,Zamplaglione N,et al.Bromobenzene-induced liver necrosis:protective tole of glutathione and evidence for 3.4-bromobenzene oxide as the hepatotoxic metabolite. Pharmacology,1974.11:151-169.
[5] Mihara M,Uchiyama M,Fukuzawa K.Thiobarbituric acid value on fresh homogenate of rat as a parameter of lipid peroxidation in aging CCL4 intoxication and Vitamin E deficiency. Biomedical Medicine,1980.23:302-311.
, 百拇医药
[6] Schlick E,Mengel K,Friedberg KD.The effect of low lead doses in vitro and in vivo on the d-ala-a activity of erythrocytes,bone marrow cells,and liver and brain of the mouse. Arch Toxicol,1983,53:193-205.
[7] Chiba M,Kikuchi M.The in vivo effects of manganese and zine on deita-aminolevulinic acid dehydratase activity inhibited by lead.Toxicol Lett,1984,20:143-147.
[8] Sanchez MN,Planells E,Aranda P,et al.Magnesium-manganese interaction caused by magnesium deficiency in rats.J Am Coll Nutr,1999.18:475-480.
(收稿日期：2000-06-05), http://www.100md.com
单位：于淑兰(首都医科大学附属北京朝阳医院，北京 10020)；Zhang W(Columbia University School of Public Health)；徐群渊(首都医科大学神经科学研究所)；邓一夫 王悦 吴萍 苏忆兰(首都医科大学预防医学系)
关键词：
卫生毒理学杂志000415 长期暴露于较高浓度的重金属锰、铅，均可造成包括中枢神经系统在内的损害。尽管管理毒理学的危险度评价推测使用MMT代替四乙基铅，环境中锰含量增加不会造成目前技术方法可检查到的机体损害，但也有不少研究结果表明在一定条件下，如铁、镁、锌、硒缺乏，锰、铅联合作用[1]、特殊疾病状态、婴幼儿发育期等均可造成机体对锰毒性的敏感性增加[2，3]。我们采用腹腔注射染毒方式，观察了锰、铅联合染毒对小鼠体内部分生化指标的影响。
, http://www.100md.com
1 材料与方法
1.1 试剂 氯化锰(MnCL24H2O)、醋酸铅(Pb(C2H3O2)2)，上海金山试剂厂生产。
1.2 动物分组与处理 雄性昆明种小鼠(首都医科大学动物实验中心提供)36只，体重18～20 g，随机分为4个组，每组9只小鼠，腹腔注射液体量为0.2 ml/20 g体重。锰染毒组注射25 mmol MnCL2溶液；铅染毒组注射25 mmol Pb(C2H3O2)2溶液；锰、铅联合染毒组注射25 mmol MnCL2溶液2 h后，等量注射25 mmol Pb(C2H3O2)2溶液；对照组注射0.2 ml/20 g体重生理盐水。染毒前小鼠留置实验室内适应一周。各组均在无麻醉状态下腹腔注射染毒7 d，自由进食饮水，第8天称重后断头处死小鼠，迅速取出肝脏，称重后，冰浴中研磨制备质量浓度为25%的肝组织匀浆(磷酸盐缓冲液，pH8.0)，直接使用质量浓度为25%的肝匀浆测定GSH(还原型谷胱甘肽)含量和ALAD(δ氨基-γ-酮戊酸脱水酶)活性，MDA(丙二醛)含量采用质量浓度为10%的肝组织匀浆测定。
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1.3 观察指标(1)肝脏脏器比；(2)GSH含量测定参照Jollow DL(1974)的方法[4]；(3)MDA含量测定参照Mihara M(1980)的方法[5]；(4)ALAD活性测定参照Schlick E(1983)的方法[6]。
2 结果
不同染毒组腹腔连续注射染毒7 d后肝脏脏器比、肝组织匀浆中GSH、MDA含量、ALAD活性测定结果见表1。
结果表明：尽管锰、铅单独染毒后未见肝脏脏器比明显改变，但锰、铅联合染毒组较对照组和锰、铅单独腹腔注射染毒组肝脏脏器比明显增大，进一步分析表明锰、铅联合染毒组肝脏重量与另外3组并无明显变化，但体重明显低于其他3组，造成锰、铅联合染毒组肝脏脏器比增大。3个染毒组GSH含量均较对照组减少，其中锰、铅联合染毒组较对照组的减少量差异有非常显著性，较锰、铅单独染毒组亦差异明显。MDA 3个染毒组均较对照组明显增加，其中锰、铅联合染毒组的增加量差异有非常显著性，较锰、铅单独染毒组亦差异明显。ALAD活性锰单独染毒组与对照组相比无明显改变，铅单独染毒组和锰、铅联合染毒组较对照组明显减弱，且锰、铅联合染毒组ALAD活性较铅单独染毒组亦有明显减弱。
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表1 染毒组和对照组小鼠肝脏脏器比、肝组织匀浆中GSH、MDA含量和
ALAD活性(
±s) 组别肝脏脏器比
(%)
GSH
(mmol/g肝组织)
MDA
(mmol/g肝组织)
ALAD
(U/g肝组织)
, 百拇医药 (Ⅰ)锰染毒组
5.36±1.41
17.37±9.73
296±39*
457±60
(Ⅱ)铅染毒组
5.26±1.62
16.49±5.56
272±32*
357±31**
(Ⅲ)锰、铅联合染毒组
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6.47±1.22*
10.32±5.76**
423±65**
302±27**
(Ⅳ)对照组
5.12±0.77
22.78±5.43
222±27
463±33
与对照组相比，P<0.05，P<0.01；各组动物数：Ⅰ=9,Ⅱ=9,Ⅲ=7,Ⅳ=93 讨论
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铅可作用于机体的各系统与器官，主要损害神经、造血、消化、心血管和泌尿系统，铅可与巯基结合，从而作用于含巯基的酶；铅可抑制磷酸化，影响能量产生，抑制三磷酸腺苷酶而影响细胞膜运输功能。锰对线粒体具有特殊亲和力，在富有线粒体的细胞和神经突触内抑制线粒体内三磷酸腺苷酶和溶酶体中酸性磷酸酶活力，慢性锰中毒时主要表现为锥体外系统神经障碍。由于铅对机体的明显损害作用已为公众所重视，近十余年来，铅的使用及其对环境的污染日益减少，汽油中作为抗爆剂四乙基铅在许多欧美国家已被安全性较高的有机锰化合物MMT所替代。MMT燃烧后形成锰的氧化物，造成环境中锰含量增加，但迄今为止锰的毒理学研究仍不够十分深入，锰的中毒机理仍不十分清楚。同时由于许多人体内已蓄积有一定量的铅，蓄积在骨骼内的不溶性的磷酸铅在饥饿、酗酒、疾病等状态下，可以从骨骼内游离入血液。锰、铅之间是否存在联合毒作用；锰、铅与其他毒物，与机体内外环境之间的联合作用均知之甚少。Chiba和Kikuchi[7]报道静脉注射锰、铅联合染毒，在锰、铅剂量均在5 mmol时，即可延缓ALAD的活性恢复，Hussain等[1]报道，锰、铅联合染毒可明显减低Na\,K-ATP酶的活性，但对MDA的影响不明显；锰在特殊条件下的毒作用研究，Sanchez-Morito等[8]报道，镁缺乏可明显增加机体锰的吸收，Vojtisek等[2]报道幼年动物与成年动物相比，锰在体内更容易蓄积，Dorman等[3]报道新生大鼠对锰诱导的神经毒性更为敏感。以上研究均表明，尽管目前管理毒理学的危险评价提示MMT替代四乙基铅后，锰对机体的影响甚微，但在特殊情况下，锰仍有可能对机体产生危害。
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本研究结果表明，锰、铅单独染毒，均可造成小鼠肝内GSH含量下降，MDA含量升高；联合染毒时，改变更为明显，且与单独染毒相比，亦有明显改变。研究结果提示，在较高剂量的染毒条件下锰、铅对肝脏的毒性可能存在相加作用；锰、铅等毒物之间的联合作用，应引起人们的高度重视，并应进行更为深入的研究。
参考文献
[1] Hussian T,Ali MM,Chandra SV.The combinated effect of pb and Mn on moneamine uptake and Na.K-ATPase in striatal synaptosomes.J Appl Toxicol,1987.7:277-280.
[2] Vojtisek M,Knotkova,Svandova E,et al.Manganese retention in rat brain.Rev Environ Health,1999.14:251-256.
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[4] Jollow DL,Mitchell JR,Zamplaglione N,et al.Bromobenzene-induced liver necrosis:protective tole of glutathione and evidence for 3.4-bromobenzene oxide as the hepatotoxic metabolite. Pharmacology,1974.11:151-169.
[5] Mihara M,Uchiyama M,Fukuzawa K.Thiobarbituric acid value on fresh homogenate of rat as a parameter of lipid peroxidation in aging CCL4 intoxication and Vitamin E deficiency. Biomedical Medicine,1980.23:302-311.
, 百拇医药
[6] Schlick E,Mengel K,Friedberg KD.The effect of low lead doses in vitro and in vivo on the d-ala-a activity of erythrocytes,bone marrow cells,and liver and brain of the mouse. Arch Toxicol,1983,53:193-205.
[7] Chiba M,Kikuchi M.The in vivo effects of manganese and zine on deita-aminolevulinic acid dehydratase activity inhibited by lead.Toxicol Lett,1984,20:143-147.
[8] Sanchez MN,Planells E,Aranda P,et al.Magnesium-manganese interaction caused by magnesium deficiency in rats.J Am Coll Nutr,1999.18:475-480.
(收稿日期：2000-06-05), http://www.100md.com